电气自动化在电力系统中的应用 王晓云

发表时间:2020/7/20   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:王晓云
[导读] 摘要:随着我国社会经济进入到一个新的快速发展时期,电力资源成了人们日常生活和生产中必不可少的部分,更是经济发展的一种重要的支撑。
        (国网沈阳市东陵区供电公司  辽宁沈阳  110015)
        摘要:随着我国社会经济进入到一个新的快速发展时期,电力资源成了人们日常生活和生产中必不可少的部分,更是经济发展的一种重要的支撑。为了保证电力资源的持续、稳定与安全供应,满足社会生产以及居民生活的客观需求,需要电力供配电系统以现有的技术体系为框架,实现电力资源的合理调配,满足不同用户的电力需求。同时,综合提高和改善电力系统运行性能也是各电企也为了进一步提升自身的效率和效益的必需的途径,因而,电气自动化技术的应用及发展也越发被业界重视,
        关键词:电气自动化;电力系统;应用
        1电气自动化的概念
        电气自动化技术是由多个系统有机组合而构成,其中有起到接收信息作用的信号接收系统,进一步对信息进行处理的信号处理系统以及信号被接收处理过后进行相应转换的信号传输系统。而为了能够使得电气自动化系统在生活当中得到稳定的应用,其信号在相关接收传输过程中需要在适宜的地区建立起相应的变电站、发电厂以及专业的调度控制中心,这些多个环节共同协调的工作才是组成电气自动化系统的关键。诸如:变电站是进行电能变换工作的,其终端是为相应的设备提供工作的源动力,并且其在接受与转送信号的过程当中能够通过系统的设计来对其运营过程中具体数据进行详细的记录并通过专业电脑程序的配合,从而帮助相应的工作人员进一步去监控并统筹计划整个电气系统的运营情况。一旦发现数据异常以及相应内容的缺失,则可以第一时间对发生问题的一段进行检测并快速解决之,以保证整段电气系统的运营稳定。电气自动化系统不仅有监控数据以及保证整个电气运营工作稳定程度的作用,企业可以通过相应的遥感科学技术使电气自动化技术在实际的应用中发挥出更强大的优势,能够指引着我国电气的工程发展方向更加的光明,促进其整体工作效率及质量的不断提升,以及相应内容的自我完善。
        2电气自动化技术在电力系统及电力设备中的应用
        2.1电力系统调度自动化
        电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。
        2.2变电站自动化
        变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。
        2.3配电网自动化
         配电网自动化技术能够使得在中低压网络数字电子载波、配网的模型及高级应用软件、地理信息与配网一体化方面取得了重大的技术突破。其中,低压网络数字电子载波采用dsp数字信号处理技术,提高了载波接收的灵敏度,真正解决了载波在配电网上应用的衰耗、干扰等技术难题;高级应用软件配网的模型及高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际运行结合起来,采用了最新国际标准公共信息模型;应用人工智能神经元算法进行负荷预测 。


        3电气自动化技术在电网中的具体应用
        3.1在变配电所的应用
        电气自动化技术的应用和实施与配电所方面,主要为了解决三大功能问题:
        首先实现保护功能。电气自动化技术的应用和实施可以安全有效地对电网中的过电压、过电流等进行保护,已达到安全稳定的输供电的目的。
        其次,强化通信功能。可以保证设备和设备之间的通信,各种运行工作的数据有效、精准传输,正确发送程序命令,上报故障指令等,确保整个系统的正常运行,完成输配电的任务,因而,本功能是构成智能电网的关键组成。
        第三,实施远程控制与管理功能。技术人员通过实时监测到的画面,输入指令,对电网实现远程控制,可以随时调取现场第一手信息,查看的方式呈多样化,既可以图表方式或者数据统计方式也可以以曲线描绘等方式查看。通过分析观察到的数据或电网的实际运行情况,进而精准有效地对电网进行管理。
        3.2电气自动化设备的广泛应用
        伴随现代科技的进步,出现了多种多样的用电设备,而这些耗电设备里采用了大量的电感、电容,对电网侧的电能质量产生了较为严重的影响,最为显著的是降低了网侧的功率因数,无功增大,电能损耗加大;网侧的电流产生畸变,对电网和用电设备都造成了不利的影响,缩短了设备使用的寿命。现如今出现了一批自动化设备能够有效的改善以上情况。
        SVG(StaticVarGenerator)静止无功发生器,它是由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置,是目前无功功率控制领域内的最佳方案。国家电力部门规定,凡是安装有低压变压器的地方及大型用电设备旁边都应该配备有无功补偿装置,尤其是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。农村用电更要引起电力部门重视,农村地区用电状况恶劣,大多数地区供电不足,电压波动很大,导致功率因数很低,这就需要加装补偿设备改善供电状况,提高电能利用率。无功补偿装置一般采用电容器对无功进行补偿,传统的无功补偿装置只能对特定的谐波次数进行补偿,补偿后的功率因数一般为0.8~0.9。SVG应用电源模块进行无功补偿,补偿之后的功率因数可达0.98以上,大大提高了用户的用电质量,这是截止目前为止最先进的电力技术。在补偿时间方面,传统的补偿装置最快需要200毫秒,SVG将这一时间缩短了约1/10,使得无功补偿在瞬时完成,有效的补偿无功。在使用寿命上SVG也是占尽了优势,国内使用的传统的无功补偿设备一般采用接触器或者可控硅控制,使用寿命较短,一般三年左右,自身损耗也大,需要经常进行维护,增加了各种成本。SVG使用可达数十年之久,自身损耗较低,基本上无需进行维护。无功补偿技术代表了一个国家电力水平的高低。就全国来讲,线路的损耗主要是由无功分量引起的损耗,该损耗约占全部损耗的12%,SVG的投入使用能够减少50%以上的线路损耗,一年可以节约电量500亿度左右。
        结论
        电力系统自动化技术的应用是一个全方位的实施过程,需要技术人员深入分析自动化技术的运行原理以及电力供配电系统自动化控制技术的应用现状,明确现阶段和未来电力系统自动化技术的发展趋势。从实际出发,对电力系统自动化控制技术的应用进行全面分析以及探索,以期为我国的电力事业的发展提供必要的参考。
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